Lattice confinement fusion
لیٹیس کنفینمنٹ فیوژن (ایل سی ایف) ایک قسم کا نیوکلیئر فیوژن ہے جس میں ڈیوٹرون سیچوریٹڈ دھاتیں گاما تابکاری یا آئن بیموں کے سامنے آتی ہیں، جیسے کہ آئی ای سی فیوزر میں، فیوژن کے دوسرے طریقوں میں استعمال ہونے والی محدود اعلی درجہ حرارت والی گیسوں سے گریز کیا جاتا ہے۔ 2020 میں، ناسا کے محققین کی ایک ٹیم نے گہری خلائی ایکسپلوریشن مشنوں کے لیے توانائی کے نئے ذرائع کی تلاش میں پہلا مقالہ شائع کیا جس میں دھات کے ٹھوس ایٹموں کے درمیان خلا میں جوہری فیوژن کو متحرک کرنے کا طریقہ بیان کیا گیا، جو اسکرینڈ فیوژن کی ایک مثال ہے۔ تجربات خود کفیل رد عمل پیدا نہیں کرتے تھے، اور الیکٹران کا منبع خود توانائی کے لحاظ سے مہنگا تھا۔ تکنیک رد عمل کو ڈیوٹیریم کے ساتھ ایندھن دیا جاتا ہے، جو ایک پروٹون، ایک نیوٹران اور ایک الیکٹران پر مشتمل وسیع پیمانے پر دستیاب غیر تابکار ہائیڈروجن آاسوٹوپ ہے۔ ڈیوٹیریم دھات کے ٹھوس جیسے ایربیئم یا ٹائٹینیم کے ایٹموں کے درمیان کی جگہ میں محدود ہوتا ہے۔ ایربیم کمرے کے درجہ حرارت پر 1023 سینٹی میٹر −3 ڈیوٹیریم ایٹموں (ڈیوٹیرون) کو غیر معینہ مدت تک برقرار رکھ سکتا ہے۔ ڈیوٹرون سیچوریٹڈ دھات مجموعی طور پر غیر جانبدار پلازما بناتی ہے۔ دھات کی الیکٹران کثافت اس امکان کو کم کرتی ہے کہ دو ڈیوٹیریم مرکزے ایک دوسرے کے قریب آتے ہی ایک دوسرے کو پسپا کر دیں گے۔ ایک ڈائنامائٹرون الیکٹران بیم ایکسلریٹر ایک الیکٹران بیم پیدا کرتا ہے جو ٹینٹلم کے ہدف سے ٹکرا جاتا ہے اور گاما شعاعیں پیدا کرتا ہے، جس سے ٹائٹینیم ڈیوٹرائڈ یا ایربیم ڈیوٹرائڈ کی تابکاری ہوتی ہے۔ تقریبا 2.2 میگا الیکٹران وولٹ (ایم ای وی) کی گاما شعاع ایک ڈیوٹرون سے ٹکراتی ہے اور اسے پروٹون اور نیوٹرون میں تقسیم کرتی ہے۔ نیوٹرون دوسرے ڈیوٹرون سے ٹکرا جاتا ہے۔ یہ دوسرا، پرجوش ڈیوٹرون اسکرینڈ فیوژن یا اسٹرپنگ ری ایکشن کا تجربہ کر سکتا ہے۔ اگرچہ جالی نظریاتی طور پر کمرے کے درجہ حرارت پر ہوتی ہے، لیکن ایل سی ایف جالی کے اندر ایک متحرک ماحول پیدا کرتا ہے جہاں انفرادی ایٹم فیوژن سطح کی توانائیاں حاصل کرتے ہیں۔ گرم علاقے مائکرو میٹر پیمانے پر بنائے جاتے ہیں۔ سکرینڈ فیوژن متحرک ڈیوٹرون دوسرے ڈیوٹرون کے ساتھ فیوز ہوتا ہے، جس سے یا تو تھری ہیلیم نیوکلئس اور نیوٹرون یا تھری ہائیڈروجن نیوکلئس اور پروٹون پیدا ہوتا ہے۔ یہ فیوژن مصنوعات دوسرے ڈیوٹرون کے ساتھ فیوز ہو سکتی ہیں، جس سے الفا ذرہ بن سکتا ہے، یا کسی اور تھری ہیلیم یا تھری ہائیڈروجن نیوکلئس کے ساتھ۔ ہر ایک عمل کو جاری رکھتے ہوئے توانائی جاری کرتا ہے۔ سٹرپنگ ری ایکشن ایک سٹرپنگ ری ایکشن میں، دھات ایک نیوٹرون کو تیز شدہ ڈیوٹرون سے کاٹتی ہے اور اسے دھات کے ساتھ فیوز کرتی ہے، جس سے دھات کا ایک مختلف آاسوٹوپ حاصل ہوتا ہے۔ اگر پیدا شدہ دھاتی آاسوٹوپ تابکار ہے، تو یہ دوسرے عنصر میں ختم ہو سکتا ہے، اور اس عمل میں آئنائزنگ تابکاری کی شکل میں توانائی جاری کر سکتا ہے۔ پیلیڈیم-سلور اے سے متعلق تکنیک پیلیڈیم-سلور مرکب نلیوں کی دیوار کے ذریعے ڈیوٹیریم گیس کو پمپ کرتی ہے۔ پیلیڈیم برقی طور پر ڈیوٹیریم سے بھرا ہوا ہے۔ کچھ تجربات میں یہ تیز نیوٹرون پیدا کرتا ہے جو مزید رد عمل کو متحرک کرتا ہے۔ دوسرے تجربہ کاروں (فریلک اور دیگر) نے بھی اس نظام سے پیدا ہونے والی بے ضابطہ حرارت کے دعوے کیے۔ فیوژن کی دیگر تکنیکوں سے موازنہ پائرو الیکٹرک فیوژن پہلے ایربیم ہائیڈرائڈز میں دیکھا گیا ہے۔ پائرو الیکٹرک کرسٹل سے پیدا ہونے والے ڈیوٹیریم آئنوں کی ایک اعلی توانائی کی بیم کو ایک مستحکم، کمرے کے درجہ حرارت یا ہدف کی طرف ہدایت کی گئی تھی، اور فیوژن کا مشاہدہ کیا گیا تھا۔ فیوژن کی پچھلی تحقیق میں، جیسے کہ انیرٹیل کنفینمنٹ فیوژن (آئی سی ایف)، نایاب ٹریٹیئم جیسے ایندھن کو نینو سیکنڈ کے وقفے کے لیے ہائی پریشر کا نشانہ بنایا جاتا ہے، جو فیوژن کو متحرک کرتا ہے۔ مقناطیسی کنفینمنٹ فیوژن (ایم سی ایف) میں، ایندھن کو پلازما میں سورج کے مرکز کے مقابلے میں بہت زیادہ درجہ حرارت پر گرم کیا جاتا ہے۔ ایل سی ایف میں، فیوژن کے لیے کافی حالات دھات کی جالی میں پیدا ہوتے ہیں جو اعلی توانائی والے فوٹونوں کی نمائش کے دوران ماحول کے درجہ حرارت پر رکھے جاتے ہیں۔ آئی سی ایف آلات عارضی طور پر 1026 سی سی-1 کی کثافت تک پہنچ جاتے ہیں، جبکہ ایم سی ایف آلات عارضی طور پر 1014 تک پہنچ جاتے ہیں۔ جالی کی قید کے فیوژن کے لیے متحرک ڈیوٹرون کی ضرورت ہوتی ہے اور اس لیے یہ کولڈ فیوژن نہیں ہے۔ لیٹیس کنفینمنٹ فیوژن کو انٹریئل الیکٹروسٹیٹک فیوژن ڈیوائسز جیسے کہ فرنسوورتھ-ہرش فیوزر کی کیتھوڈ فیول ڈینسٹی کو بڑھانے کے لیے ایک طریقہ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے۔ اس سے فیوژن کے واقعات کے ہونے کا امکان بڑھ جاتا ہے اور اس وجہ سے تابکاری کی پیداوار پیدا ہوتی ہے۔ ایپلی کیشنز میں جہاں فیوزر کو ایکس رے، نیوٹرون، یا پروٹون تابکاری کے ذریعہ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جالی کی قید فیوژن آلہ کی توانائی کی کارکردگی کو بہتر بناتا ہے۔ انٹریئل کنفینمنٹ فیوژن میگنیٹائزڈ ٹارگٹ فیوژن پائرو الیکٹرک فیوژن انٹریئل الیکٹروسٹیٹک کنفینمنٹ حوالہ جات نیوکلیئر فیوژن نیوکلیئر فیوژن رد عمل ناسا ریسرچ سینٹرز اسپیس ایکسپلوریشن